TW202132581A - 半導體裝置用Cu合金接合導線 - Google Patents

Abstract

本發明之目的在於提供一種能夠滿足高密度LSI用途中之要求性能之半導體裝置用Cu合金接合導線。本發明之半導體裝置用Cu合金接合導線之特徵在於：導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位之存在比率分別以平均面積率計為3%以上且未達27%。

Description

半導體裝置用Cu合金接合導線

本發明係關於一種用於將半導體元件上之電極與外部引線等之電路配線基板連接之半導體裝置用Cu合金接合導線。

目前，作為將半導體元件上之電極與外部引線之間接合之半導體裝置用接合導線(以下為接合導線)，主要使用直徑為15～50 μm左右之細線。接合導線之接合方法一般為超音波併用熱壓接方式，使用通用接合裝置、將接合導線穿過其內部而用於連接之焊針治具等。接合導線之接合製程係利用電弧熱輸入將導線前端加熱熔融，藉由表面張力形成焊球(FAB：Free Air Ball，無空氣焊球)後，將該焊球部壓接接合於在150～300℃之範圍內加熱之半導體元件之電極上(以下為球型接合)，其次一面自焊針捲出導線一面形成迴路，然後將導線部進行壓接接合於外部引線側之電極(以下為楔型接合)，由此結束。

接合導線之材料在此之前主流為金(Au)，但近年來正逐漸由銅(Cu)替代。使用Cu之接合導線大致區分為於Cu之表面具有Pd或Au等被覆層者(以下為被覆Cu導線)與不具有被覆層者(以下為裸Cu導線)。被覆Cu導線之特徵在於藉由設置被覆層而抑制Cu之氧化，從而提高接合性等使用性能，其主要用於高密度LSI(Large Scale Integration，大型積體電路)。另一方面，裸Cu導線發揮廉價之優點，而主要用於要求性能相對較低之功率裝置用途。最近，業界正嘗試藉由提高裸Cu導線之特性，而將裸Cu導線亦應用於最尖端之高密度LSI。

然而，為了將裸Cu導線應用於最尖端之高密度LSI，存在應改善之課題。該課題為迴路直線性。於高密度LSI中，伴隨著安裝之高密度化之電極之小型化、窄間距化正在發展。為了應對此種安裝之高密度化，而要求一種將接合導線以較短之間隔進行配線之技術。此時，若迴路部分傾斜、或彎曲，則鄰接之導線彼此接觸，而產生短路等不良。因此，對於高密度LSI中所使用之接合導線，要求較高之迴路直線性。於裸Cu導線之情形時，有為了獲得楔型接合部之接合強度而提高超音波之輸出之傾向，但存在迴路受到超音波之影響而彎曲之情況。於裸Cu導線之楔型接合中，於利用焊針壓抵著導線之期間，在大多數情況下併用被稱為刷磨之以低頻使平台振動之動作。刷磨促進導線之變形，對改善楔型接合部之接合強度有效，但存在迴路因刷磨之振動而彎曲，從而直線性降低之情況。又，高密度LSI中所使用之接合導線之直徑主流為25 μm以下之較細之線徑，但隨著線徑變細，迴路部分之強度變低，因此更難確保迴路直線性。

於專利文獻1中揭示有一種接合導線，其特徵在於：其係具有包含導電性金屬之芯材、及於上述芯材之上以與該芯材不同之金屬作為主成分之表皮層之半導體裝置用接合導線，且表皮層之表面中之晶粒之平均尺寸的導線長度方向/圓周方向之縱橫比為3以上，且於專利文獻1中記載有於通常條件之3 mm跨距下，迴路之直線性良好。

於專利文獻2中揭示有一種半導體裝置用接合導線，其特徵在於：其具有包含導電性金屬之芯材、及於上述芯材之上以與芯材不同之金屬作為主成分之表皮層，且導線表面中之上述表皮層晶粒之導線圓周方向之平均尺寸a與作為與導線軸垂直之方向之剖面的垂直剖面中之上述芯材晶粒之平均尺寸b之關係為a/b≦0.7，且於專利文獻2中記載有可改善焊球正上方部之導線傾斜(偏斜性)。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2011-91404號公報 [專利文獻2]國際公開第2009/093554號

[發明所欲解決之問題]

圖1係模式性地示出迴路直線性較高之情形之圖，圖2A、B係模式性地示出迴路直線性較低之情形之圖。該模式圖係自正上方觀察迴路部分所得者。迴路直線性較高之迴路1於迴路部分無傾斜或彎曲，成為直線或接近直線之形狀。另一方面，於迴路直線性較低之情形時，在大多數情況下例如成為如迴路2般迴路整體向一方向傾斜、或如迴路3般迴路之一部分向左右彎曲之形狀。

專利文獻1、專利文獻2均為具有包含導電性金屬之芯材、及於上述芯材之上以與該芯材不同之金屬作為主成分之表皮層之半導體裝置用接合導線之相關技術。該技術係以被覆構造作為前提，並不明確該技術對裸Cu導線是否有效。因此，發明人等對如下情況進行了調查：對裸Cu導線使用該等技術，裸Cu導線之迴路直線性是否有所改善，從而可滿足高密度LSI所要求之迴路直線性。

以專利文獻1作為參考，對藉由設為裸Cu導線之表面中之晶粒之平均尺寸的導線長度方向/圓周方向之縱橫比為3以上是否可改善迴路直線性進行了驗證。試製導線之表面中之晶粒之平均尺寸的導線長度方向/圓周方向之縱橫比為3以上之裸Cu導線，對迴路直線性進行評價，其結果為無法滿足高密度LSI所要求之迴路直線性。由該結果可明確，即便以專利文獻1中所揭示之技術作為參考，對裸Cu導線之表面中之結晶粒徑之平均尺寸進行控制，亦無法滿足高密度LSI所要求之迴路直線性。

以專利文獻2作為參考，對藉由設為裸Cu導線之表面中之晶粒之導線圓周方向的平均尺寸a與作為與導線軸垂直之方向之剖面的垂直剖面中之晶粒之平均尺寸b之關係為a/b≦0.7是否可改善迴路直線性進行了驗證。試製導線之表面中之晶粒之導線圓周方向的平均尺寸a與作為與導線軸垂直之方向之剖面的垂直剖面中之晶粒之平均尺寸b之關係為a/b≦0.7之裸Cu導線，對迴路直線性進行評價，其結果為無法滿足高密度LSI所要求之迴路直線性。由該結果可明確，即便以專利文獻2中所揭示之技術作為參考，對裸Cu導線之表面中之晶粒之平均尺寸進行控制，亦無法滿足高密度LSI所要求之迴路直線性。

如此，即便以專利文獻1、專利文獻2中所揭示之技術作為參考，應用於裸Cu導線，亦無法滿足應用於最尖端之高密度LSI所需之迴路直線性。

於利用接合導線將半導體元件與配線基板連接後，為保護免受衝擊或溫度、濕度等之影響而利用樹脂將周圍密封。樹脂密封之方法主流為使用環氧系樹脂等熱硬化性樹脂之轉移成形。於轉移成形中，首先，將熱硬化性樹脂裝填至已加熱至160～190℃之模具內，使其低黏度化。然後，向固定有引線框架或樹脂基板之模具內流入樹脂，成形為目標形狀。進而，於模具內加熱幾分鐘，最終使樹脂硬化，從而成形結束。於高密度LSI中，在樹脂密封步驟中成為問題的是將樹脂流入至模具內時之迴路部分之變形。於轉移成形中，由於樹脂沿著基板之表面流淌，故而樹脂與迴路部分接觸，而迴路部分變形，因此容易失去迴路直線性。如此，為了將裸Cu導線應用於最尖端之高密度LSI，而要求一種於樹脂密封步驟中儘可能地抑制迴路部分之變形，從而維持較高之迴路直線性之技術。

將迴路部分中之焊球正上方之曲折部稱為頸部。頸部與其他迴路部相比伴隨有較大之彎曲變形，因此存在無法耐受彎曲變形而產生龜裂等損傷之問題。為了將裸Cu導線應用於最尖端之高密度LSI，而要求一種降低頸部之損傷之技術。

於最尖端之高密度LSI中，伴隨於半導體製品之薄型化，而要求降低迴路高度(低迴路化)。為了低迴路化，而需要使頸部較先前更大地彎曲。此時，會對頸部施加相較於通常之迴路高度之情形更大之負荷，因此存在更容易產生頸部之損傷之問題。因此，為了將裸Cu導線應用於最尖端之高密度LSI，而要求一種即便進行低迴路化亦降低頸部之損傷之技術。

於最尖端之高密度LSI中，要求即便長時間使用，亦不產生故障地進行動作。接受此種要求，而要求改善接合導線之各接合部之長期使用壽命。作為評價長期使用壽命之方法，一般進行高溫放置試驗、高溫高濕試驗、熱循環試驗等。於最尖端之高密度LSI中，尤其嚴格的是高溫放置試驗所要求之性能要件，於200℃之高溫放置試驗中要求滿足500小時以上之長期使用壽命。於使用裸Cu導線之情形時，存在如下問題：於球型接合部，在焊球與接合對象之Al電極處產生剝離，而失去電性連接。此種剝離於未達500小時內產生，而無法滿足最尖端之高密度LSI所要求之性能。因此，為了將裸Cu導線應用於最尖端之高密度LSI，而要求一種改善高溫放置試驗中之球型接合部之壽命(以下為球型接合部壽命)之技術。

於最尖端之高密度LSI中，半導體元件上之電極之小型化正在發展。為了應對此種電極之小型化，而要求一種抑制進行球型接合時之焊球變形行為之技術。於裸Cu導線中成為問題的是於球型接合時焊球之壓接形狀(以下為焊球壓接形狀)呈花瓣狀變形之不良。若產生此種不良，則導致已變形之焊球之一部分向電極外伸出，與鄰接之電極接觸，而引起短路等。因此，為了將裸Cu導線應用於最尖端之高密度LSI，而要求一種將焊球壓接形狀控制為自電極之正上方觀察時為接近真圓之形狀之技術。

本發明之目的在於提供一種能夠滿足高密度LSI用途中之要求性能之半導體裝置用Cu合金接合導線。 [解決問題之技術手段]

本發明之半導體裝置用Cu合金接合導線之特徵在於：導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位之存在比率分別以平均面積率計為3%以上且未達27%。 [發明之效果]

根據本發明，可改善迴路直線性，因此可滿足高密度LSI用途中之要求性能。

本實施形態之接合導線之特徵在於：其係半導體裝置用Cu合金接合導線，且導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位之存在比率分別以平均面積率計為3%以上且未達27%。

(接合導線表面之結晶方位之決定方法) 對本說明書中之接合導線表面之結晶方位之測定方法進行說明。於本說明書中，所謂導線表面之結晶方位，定義為存在於導線表面之Cu及以Cu作為主體之合金部分之結晶方位。於導線表面之結晶方位之測定中，可利用SEM(scanning electron microscope，掃描式電子顯微鏡)所配備之背向散射電子繞射(EBSD：Electron Backscattered Diffraction)法。EBSD法係如下方法：將對試樣照射電子束時所產生之反射電子之繞射圖樣投影至檢測器面上，對該繞射圖樣進行解析，藉此決定各測定點之結晶方位。於藉由EBSD法所獲得之資料之解析中，可使用專用軟體(TSL Solutions製造之OIM analysis等)。於本實施形態中，將接合導線固定於試樣台，自一方向對導線表面照射電子束，而獲取結晶方位之資料。藉由使用該方法，可決定導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向的結晶方位及相對於導線中心軸方向之結晶方位。

作為一例，對導線表面之結晶方位中針對與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向算出＜100＞結晶方位之存在比率之方法進行說明。＜100＞結晶方位之存在比率係設為相對於利用EBSD法之測定區域之面積，藉由上述方法所決定之＜100＞結晶方位所占之面積之比率。

於本說明書中，所謂＜100＞結晶方位，如圖3所示，定義為導線表面之＜100＞結晶方位中相對於與包含導線中心軸x之1個平面P垂直之方向y而角度差為15度以下者。其原因在於：若上述角度差為15度以下，則獲得有利於改善接合導線之特性之效果。關於接合導線之導線表面之結晶方位中針對導線中心軸x方向＜110＞結晶方位與＜111＞結晶方位之存在比率，亦可使用相同之方法算出。

於本說明書中，特定之結晶方位之存在比率之值使用平均面積率。平均面積率係設為藉由EBSD法測定至少10個部位以上而獲得之存在比率之各值之算術平均值。於選擇測定部位時，較佳為確保測定資料之客觀性。作為該方法，較佳為自測定對象之接合導線，相對於接合導線之導線中心軸x方向以3～5 m間隔獲取測定用試樣，而供於測定。測定區域A較佳為於SEM之圖像上，圓周方向之長度W為導線之直徑之25%以下，導線中心軸x方向之長度L為40 μm～100 μm。

確認到藉由EBSD法所求出之導線表面之結晶方位之存在比率與作為本實施形態之作用效果之迴路直線性之改善效果密切相關。此處，導線表面為曲面，隨著自導線之頂點(固定於試樣台之導線之相對於圓周方向最高之位置)朝向圓周方向，而產生自與導線表面垂直之方位偏移之情況，但可以說藉由上述方法所獲得之測定資料與表現出迴路直線性之改善效果之實際狀態相符。其原因在於：若測定區域A之長度W為導線之直徑之至少25%以下，則於具有曲面之導線表面之EBSD之測定區域內，可容許與導線表面垂直之方位相對於圓周方向之偏移，獲得迴路直線性之改善效果。相對於導線中心軸x方向對測定區域A設置下限之原因在於：若長度L為40 μm以上，則判斷測定資料充分地反映試樣之特性。相對於導線中心軸x方向對測定區域A設置上限之原因在於：若長度L為100 μm以下，則可有效率地進行解析。

有時於接合導線之表面存在銅氧化膜或無意地附著之雜質。作為雜質，可列舉有機物、硫、氮或其化合物等。於存在該等之情形時，在其厚度較薄之情形或存在量較少之情形時，亦可藉由將EBSD法之測定條件精確化，而測定接合導線表面之結晶方位。於接合導線表面之銅氧化膜較厚之情形或雜質之附著量較多之情形時，存在無法測定Cu及Cu合金部分之結晶方位之情況。於該情形時，有效的是於使用EBSD法進行測定之前，藉由鹼洗脫脂或酸洗、離子濺鍍等對接合導線之表面進行處理。

(接合導線之與導線中心軸垂直之剖面的平均結晶粒徑之測定方法) 對本說明書中之接合導線之與導線中心軸垂直之剖面的平均結晶粒徑之測定方法進行說明。於平均結晶粒徑之測定中，可使用EBSD法。結晶粒徑定義為根據由藉由EBSD法所測得之方位差為15度以上之晶界所包圍之區域之面積算出之圓當量徑。平均結晶粒徑使用對隨機抽選之接合導線5根進行測定所得之結晶粒徑之值之算術平均值。作為使與導線中心軸垂直之剖面露出之方法，可使用將接合導線嵌埋於樹脂後進行機械研磨之方法、或藉由Ar離子束進行加工之方法。

(接合導線中所含之元素之濃度分析方法) 接合導線中所含之元素之濃度分析可利用ICP(inductively coupled plasma，感應耦合電漿)發射光譜分析裝置等。於在接合導線之表面碳、硫等污染物之濃度較高之情形時，亦可於進行解析之前利用濺鍍等自接合導線之表面去除1～2 nm之區域後進行濃度分析。作為其他方法，亦有效的是使用酸洗之方法。

(迴路直線性之改善效果) 發明人等對迴路直線性之主導因素進行調查，結果發現，可確認與導線表面之結晶方位有關。具體而言，若特定之結晶方位於導線表面較強地配向，則迴路整體向特定之方向傾斜，或迴路之一部分彎曲。認為其原因在於：導線表面之塑性各向異性變大，於對迴路部分施加負荷時，容易向特定方向變形等。基於該迴路直線性之推定降低機制，發明人等對迴路直線性之改善方法進行了努力研究。其結果發現：導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位之存在比率與迴路直線性之間存在密切關係，藉由將該等結晶方位之存在比率控制為適當之範圍，而獲得改善迴路直線性之效果。具體而言，使用本實施形態之接合導線實施100次接合，藉由光學顯微鏡對迴路進行觀察，結果確認到迴路整體傾斜、或迴路之一部分彎曲之處明顯減少，而獲得較高之迴路直線性。

於上述＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位之存在比率中，於1個以上之結晶方位之存在比率以平均面積率計未達5%、或為25%以上之情形時，存在迴路向特定方向傾斜之情況。於上述存在比率以平均面積率計未達3%、或為27%以上之情形時，迴路向特定方向傾斜，迴路直線性之改善效果不充分，因此不適合實用。認為其受以下情況影響：由於上述結晶方位中某一結晶方位較強地配向，故而迴路部分之導線表面之塑性各向異性變大。

(樹脂密封後亦維持較高之迴路直線性之效果之改善) 本實施形態之接合導線較佳為進而導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位之存在比率之合計為15%以上且未達50%。藉此，獲得即便於經由樹脂密封步驟後亦維持較高之迴路直線性之效果。具體而言，將接合導線進行接合後，藉由轉移成形進行樹脂密封，使用軟X射線裝置觀察迴路，結果確認到維持著較高之迴路直線性。認為其原因在於：藉由將導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位之存在比率分別以平均面積率計設為3%以上且未達27%，並且將該等結晶方位之存在比率之合計控制為適當之範圍，可協同地提高降低迴路部分之塑性各向異性之效果，而提高於樹脂密封後亦維持較高之迴路直線性之效果。

於上述存在比率之合計未達15%之情形、或為50%以上之情形時，於樹脂密封後維持較高之迴路直線性之效果不夠充分。於上述存在比率之合計未達15%之情形時，認為存在＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位以外之結晶方位優先地生長之情況，而無法穩定地提高於樹脂密封後亦維持較高之迴路直線性之效果。於上述存在比率之合計為50%以上之情形時，認為＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位成為主導，因此無法充分地提高於樹脂密封後亦維持較高之迴路直線性之效果。

(於樹脂密封後亦維持較高之迴路直線性之效果之較大改善) 本實施形態之接合導線較佳為進而於將導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之＜100＞結晶方位之存在比率設為X，將＜110＞結晶方位之存在比率設為Y，將＜111＞結晶方位之存在比率設為Z時，為X＋Y＞Z。藉此，進一步提高於樹脂密封後亦維持較高之迴路直線性之效果。推定其原因在於：藉由將導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位之存在比率分別以平均面積率計設為3%以上且未達27%，將該等結晶方位之存在比率之合計設為15%以上且未達50%，並且上述X、Y、Z滿足X＋Y＞Z之關係，而可進一步降低迴路部分之塑性各向異性，從而協同地提高改善迴路直線性之效果。雖不知明確之原因，但認為原因在於：上述＜110＞結晶方位與＜110＞結晶方位之合計存在比率相較於上述＜111＞結晶方位之存在比率而言，降低迴路部分之各向異性之效果更高。

於上述X、Y、Z為X＋Y≦Z之情形時，在少數情況下會進一步提高於樹脂密封後亦維持較高之迴路直線性之效果。

(於樹脂密封後亦維持較高之迴路直線性之效果之更大改善) 本實施形態之接合導線較佳為進而導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之＜121＞結晶方位、＜123＞結晶方位之存在比率以平均面積率計分別未達15%。藉此，更大地提高於樹脂密封後亦維持較高之迴路直線性之效果。推定其原因在於：藉由將導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位之存在比率分別以平均面積率計設為3%以上且未達27%，將該等結晶方位之存在比率之合計設為15%以上且未達50%，上述X、Y、Z滿足X＋Y＞Z之關係，並且將上述＜121＞結晶方位、＜123＞結晶方位之存在比率分別設為未達15%，而可進一步降低迴路部分之塑性各向異性，從而協同地提高於樹脂密封後亦維持迴路直線性之效果。

於上述＜121＞結晶方位、＜123＞結晶方位之存在比率為15%以上之情形時，進一步降低迴路部分之塑性各向異性之效果不充分，於經由樹脂密封步驟後亦維持較高之迴路直線性之效果進一步大幅改善之效果不充分。

(頸部損傷之減少) 本實施形態之接合導線較佳為進而與導線中心軸垂直之剖面中之平均結晶粒徑為0.4 μm以上2.1 μm以下。藉此，可減少頸部之損傷。認為其原因在於：藉由將平均結晶粒徑設為0.4 μm以上2.1 μm以下，而將針對導致頸部損傷之彎曲變形之塑性變形能力控制於適當之範圍。頸部相當於在形成焊球時受到電弧熱輸入之影響之部分(以下為熱影響部)。熱影響部之結晶粒徑因電弧熱輸入而粗大化，但藉由預先控制接合導線之平均結晶粒徑，對控制頸部之結晶粒徑而言有效。

於上述平均結晶粒徑未達0.4 μm之情形、或大於2.1 μm之情形時，頸部損傷之減少效果不夠充分。於上述平均結晶粒徑未達0.4 μm之情形時，於頸部之彎曲部分確認到產生龜裂。認為其原因在於：頸部之平均結晶粒徑微細化，而針對彎曲變形之變形阻力變得過高等。於上述平均結晶粒徑大於2.1 μm之情形時，確認到頸部過度地變形而導線彎折等損傷。認為其原因在於：頸部之平均結晶粒徑粗大化，而針對彎曲變形之變形阻力不足等。

(低迴路形成時之頸部損傷之減少) 本實施形態之接合導線較佳為進而與導線中心軸平行之方向之剖面中之結晶方位中相對於導線中心軸方向而角度差為15度以下之＜111＞結晶方位與＜100＞結晶方位之存在比率之合計以平均面積率計為25%以上且未達60%。藉此，即便於形成低迴路時，亦可獲得減少頸部分之損傷之效果。雖不知明確之原因，但認為其原因在於：上述＜111＞結晶方位與＜100＞結晶方位對控制針對頸部之彎曲變形之變形能力之影響較大，藉由適當地控制該等之存在比率之合計，可適當地控制針對頸部之彎曲變形之塑性變形能力。

於上述＜111＞結晶方位與＜100＞結晶方位之存在比率之合計以平均面積率計未達25%之情形、或為60%以上之情形時，抑制低迴路時之頸部損傷之效果不夠充分。於上述存在比率之合計未達25%之情形時，確認到頸部過度地變形而導線彎折等損傷。認為其原因在於：針對彎曲變形之變形阻力不足等。於上述存在比率之合計為60%以上之情形時，於頸部之彎曲部分確認到產生龜裂。認為其原因在於：針對彎曲變形之變形阻力變得過高等。

(高溫放置試驗中之球型接合部壽命之改善) 本實施形態之接合導線較佳為進而包含Ni、Pd、Pt、Au中之一種以上總計0.01質量%以上1.5質量%以下，且餘量為Cu及不可避免雜質。藉此，可將200℃之高溫放置試驗中之球型接合部壽命改善為500小時以上。認為其原因在於Ni、Pd、Pt、Au使導致焊球與Al電極之界面中產生剝離之Cu-Al系金屬間化合物之生長速度降低之效果等。於上述元素之濃度未達0.01質量%之情形時，改善200℃之高溫放置試驗中之球型接合部壽命之效果不夠充分。於上述元素之濃度超過1.5質量%之情形時，焊球之硬度上升，金屬間化合物之形成變得不均勻，因此200℃之高溫放置試驗中之球型接合部壽命之改善效果不夠充分。

(焊球壓接形狀不良之抑制) 本實施形態之接合導線較佳為進而包含P、In、Ga、Ge、Ag中之一種以上總計0.001質量%以上0.75質量%以下，且餘量為Cu及不可避免雜質。藉此，獲得抑制焊球壓接形狀變成花瓣狀之不良之效果。推定獲得此種效果之原因在於：構成焊球之晶粒經微細化，而促進各向同性之變形。於上述濃度未達0.001質量%之情形時，將晶粒微細化之效果不足，因此上述效果不夠充分。若上述濃度超出0.75質量%，則焊球內部之元素之偏析變得明顯，構成焊球之晶粒之不均增加，因此上述效果不夠充分。

(接合導線之製造方法) 對本實施形態之半導體裝置用接合導線之製造方法進行說明。 (銅合金之製作方法) 首先，將Cu之純度為4 N～6 N(Cu濃度：99.99質量%以上99.9999質量%以下)之高純度銅作為原料，與要添加之元素一起進行熔解，藉此製作銅合金之錠(鑄塊)。於製作銅合金時，可使用如下方法：將銅與高純度之添加成分直接熔解而合金化之方法；或預先製作銅中含有3～5質量%左右之添加元素之母合金，將銅與母合金熔解而合金化之方法等。利用母合金之方法於以低濃度將元素分佈均一化之情形時有效。於熔解中，可利用電弧熔解爐、高頻熔解爐等。為了防止來自大氣中之O₂ 、H₂ 等氣體之混入，較佳為於真空氛圍或者Ar或N₂ 等惰性氛圍中進行熔解。錠之表面較佳為進行酸洗、醇洗以去除氧化物或污垢，然後加以乾燥。

(加工、熱處理方法) 所製造之銅合金之錠首先藉由壓延或鍛造加工而加工成線狀。其次，較佳為藉由引伸加工較細地加工至成為製品之最終線徑。於引伸加工中，可使用可設置複數個金剛石塗層眼模之連續拉絲裝置。於連續拉絲時，較佳為使用潤滑液，以減少眼模之磨耗及導線之表面傷痕。於達到最終線徑之前階段之中間線徑下，於引伸加工之中途階段進行熱處理，以實現應力消除等。於本說明書中，將於中間線徑下進行之熱處理稱為中間熱處理。中間熱處理後之導線係進行引伸加工直至作為製品所使用之最終線徑。於本說明書中，將自進行中間熱處理之線徑引伸加工至最終線徑之步驟稱為最終引伸加工。於最終線徑下，進行用以使接合導線再結晶而調整機械特性之熱處理。於本說明書中，將於最終線徑下進行之熱處理稱為最終熱處理。中間熱處理及最終熱處理可使用一面連續地掃描導線一面進行熱處理之方法。再者，就儘可能地抑制接合導線表面之氧化之目的而言，於熱處理時，較佳為於使氬氣(Ar)或氮氣(N₂ )回流之惰性氛圍中進行。進而，亦有效的是於惰性氛圍中包含數%之H₂ 作為還原性氣體成分。

(導線表面之結晶方位之控制方法) 對將導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位之存在比率分別以平均面積率計控制為3%以上且未達27%之方法之一例進行說明。

為了控制上述＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位之存在比率，例如有效的是控制中間熱處理條件、最終引伸加工條件、最終熱處理條件。關於其原因，如下考慮。藉由最終引伸加工後之最終熱處理，而於導線表面產生再結晶或晶粒生長。此處，藉由再結晶會生成具有何種結晶方位之晶粒、具有何種結晶方位之晶粒會生長何種程度會受到加工應力量、最終熱處理之溫度或時間等之影響。作為其一例，可列舉如下方法：藉由引伸加工而產生具有特定結晶方位之再結晶核，於特定條件下對該核進行熱處理，藉此使之優先生長。作為對再結晶核之形成產生影響之因素之一，考慮加工應力量。於接合導線之製造步驟中導入之加工應力亦可藉由壓延或鍛造等進行導入，但為了穩定地控制加工應力量，相較於組合複數個加工步驟，較佳為僅藉由最終引伸加工進行控制。因此，進行中間熱處理變得有效。加工應力量係只要以產生恢復或再結晶之溫度以上進行一定時間以上之中間熱處理，便可充分地減少。因此，藉由以適當之線徑進行中間熱處理，而於進行最終熱處理之階段所累積之加工應力量僅考慮由最終引伸加工而導入至材料之加工應力量即可，從而可穩定地控制結晶方位。

基於此種想法，對中間熱處理、最終引伸加工、最終熱處理之控制方法進行說明。中間熱處理有效的是設為於630℃以上且未達750℃下進行0.05秒以上且未達1.5秒。於中間熱處理之溫度未達630℃之情形或熱處理時間未達0.05秒之情形時，無法充分地獲得減少加工應力量之效果，而無法穩定地控制上述＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位之存在比率。於中間熱處理之溫度為750℃以上之情形或熱處理時間為1.5秒以上之情形時，晶粒粗大化，而導線過於軟質化，於其後之最終引伸加工中斷線之產生頻度增加，因此不適合實用。

認為於最終引伸加工中導入之加工應力量與下式所定義之最終引伸加工之加工率具有正相關性。

P_f ＝{(R_m ² －R_f ² )/R_m ² }×100 P_f ：最終引伸加工之加工率 R_m ：進行中間熱處理之導線之直徑(mm)，R_f ：進行最終熱處理之導線之直徑(mm)

最終引伸加工之加工率有效的是57%以上且未達87%。於最終引伸加工之加工率未達57%之情形時，上述＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位中之某一者之存在比率變得未達3%。認為其原因在於：最終引伸加工中之加工應力量不足，而上述結晶方位生長所需之再結晶核之產生不充分等。於最終引伸加工之加工率為87%以上之情形時，上述＜110＞結晶方位變成27%以上。認為其原因在於：最終引伸加工中之加工應力量變得過量，而產生較多上述＜100＞結晶方位之再結晶核等。

最終熱處理有效的是設為660℃以上且未達750℃、0.05秒以上且未達1.5秒。於最終熱處理之溫度未達680℃之情形或熱處理時間未達0.05秒之情形時，上述＜110＞結晶方位之存在比率變成27%以上。於最終熱處理之溫度為750℃以上之情形或熱處理時間為1.5秒以上之情形時，導線變得過於軟質化，無法獲得充分之導線接合性。

繼而，對將導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位之存在比率之合計控制為15%以上且未達50%之方法之一例進行說明。為了控制上述＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位之存在比率之合計，有效的是於最終引伸加工與最終熱處理之間在特定條件下進行第一最終預先熱處理。即，有效的是將導線之製造步驟設為依序為中間熱處理、最終引伸加工、第一最終預先熱處理、最終熱處理。

第一最終預先熱處理有效的是設為於550℃以上且未達680℃下進行0.05秒以上且未達0.5秒。其原因在於：藉由在適當之條件範圍內進行第一最終預先熱處理，可控制最終熱處理中所形成之結晶方位之存在比率。於第一最終預先熱處理之溫度未達550℃之情形或熱處理時間未達0.05秒之情形時，上述＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位之存在比率之合計成為50%以上。於第一熱處理之溫度為680℃以上之情形或熱處理時間為0.5秒以上之情形時，上述＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位之存在比率之合計變得未達15%。

繼而，對在將導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之＜100＞結晶方位之存在比率設為X，將＜110＞結晶方位之存在比率設為Y，將＜111＞結晶方位之存在比率設為Z時，以滿足X＋Y＞Z之關係之方式控制X、Y、Z之方法之一例進行說明。為了使上述X、Y、Z滿足X＋Y＞Z，有效的是於最終引伸加工與第一最終預先熱處理之間在特定條件下進行第二最終預先熱處理。即，有效的是將導線之製造步驟設為依序為中間熱處理、最終引伸加工、第二最終預先熱處理、第一最終預先熱處理、最終熱處理。

第二最終預先熱處理有效的是設為於450℃以上且未達550℃下進行0.05秒以上且未達0.5秒。其原因在於：藉由在適當之條件範圍內進行第二最終預先熱處理，使得藉由最終熱處理而上述＜100＞結晶方位與＜110＞結晶方位增加，結果為X＋Y之值增加。於第二最終預先熱處理之溫度未達450℃之情形或熱處理時間未達0.05秒之情形時，上述X、Y、Z無法滿足X＋Y＞Z。認為其原因在於：未獲得使X＋Y之值增加之效果。於第二最終預先熱處理之溫度為550℃以上、0.5秒以上之情形時，上述X、Y、Z亦無法滿足X＋Y＞Z。認為其原因在於：上述＜111＞結晶方位相較於＜100＞結晶方位或＜110＞結晶方位，更容易生長。

繼而，示出將導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之＜121＞結晶方位、＜123＞結晶方位之存在比率以平均面積率計分別控制為未達15%之方法之一例。為了將上述＜121＞結晶方位與＜123＞結晶方位之存在比率以平均面積率計分別控制為未達15%，有效的是於最終熱處理步驟中在已使氬氣(Ar)回流之回流爐內一面輸送導線一面進行退火。認為其原因在於：藉由一面將熱導率相對較低之氬氣(Ar)進行回流一面進行熱處理，而導線之冷卻速度變慢，從而抑制上述＜121＞結晶方位、＜123＞結晶方位之生長。於最終熱處理步驟中，作為Ar以外之惰性氣體，就成本或安全性之觀點而言，有希望的是N₂ ，但熱導率高於氬氣(Ar)，因此無法獲得將上述＜121＞結晶方位與＜123＞結晶方位之存在比率以平均面積率計分別控制為未達15%之效果。

繼而，示出將與導線中心軸垂直之剖面中之平均結晶粒徑控制為0.4 μm以上2.1 μm以下之方法之一例。為了將上述平均結晶粒徑控制為0.4 μm以上2.1 μm以下，有效的是將最終引伸加工時之導線輸送速度設為750 m/min以上1200 m/min以下。認為其原因在於：藉由將最終引伸加工之導線輸送速度設定為特定之範圍，可控制加工應力量，使得其後之最終熱處理步驟中之再結晶行為或晶粒生長行為變化。於最終引伸加工時之導線輸送速度未達750 m/min之情形時，上述平均結晶粒徑變得大於2.1 μm。認為其原因在於：材料內部所累積之加工應力量較少。於最終引伸加工時之導線輸送速度大於1200 m/min之情形時，上述平均結晶粒徑變成未達0.4 μm。

繼而，示出將與導線中心軸平行之方向之剖面中之結晶方位中相對於導線中心軸而角度差為15度以下之＜111＞結晶方位與＜100＞結晶方位之存在比率之合計以平均面積率計控制為25%以上且未達60%之方法之一例。為了將上述＜111＞結晶方位與＜100＞結晶方位之存在比率之合計以平均面積率計控制為25%以上且未達60%，有效的是將最終引伸加工時之每個眼模之加工率設為18%以上且未達21%。認為其原因在於：藉由使每個眼模之加工率變化，可控制與導線表面之導線中心軸方向之結晶方位之發達相關之眼模與導線之界面產生之摩擦力。此處，所謂每個眼模之加工率，係指將因加工而減少之導線之與導線中心軸垂直之方向之面積相對於加工前之導線之上述方向之剖面面積的比率以百分率表示者。於每個眼模之加工率未達18%之情形時，上述＜111＞結晶方位與＜100＞結晶方位之存在比率之合計變成未達25%。於每個眼模之加工率為21%以上之情形時，上述＜111＞結晶方位與＜100＞結晶方位之存在比率之合計成為60%以上。

繼而，示出向接合導線添加Ni、Pd、Pt、Au、P、In、Ga、Ge、Ag之方法之一例。於向銅中添加合金元素進行合金化之情形時，可使用如下方法：將銅與高純度之添加成分直接熔解而合金化之方法；及預先製作銅中含有3～5質量%左右之添加元素之母合金，將銅與母合金熔解而合金化之方法等。利用母合金之方法於以低濃度將元素分佈均一化之情形時有效。 [實施例]

對接合導線之製作方法進行說明。成為原材料之Cu使用純度為99.99質量%以上且餘量包含不可避免雜質者。於接合導線包含Ni、Pd、Pt、Au、P、In、Ga、Ge、Ag作為添加元素之情形時，藉由高頻熔解爐使Cu與該等元素熔解而合金化。於不可避免雜質元素以外之添加元素之合計之目標濃度未達0.5質量%之情形時，使用以高濃度包含添加元素之Cu合金，而製造目標濃度之合金。為了防止氧等雜質之混入，熔解時之氛圍設為Ar氛圍。藉由熔解而製造之錠之形狀設為直徑為約5 mm之圓柱狀。

然後，對錠進行鍛造加工、引伸加工，而製作中間線徑之導線。中間線徑之導線之線徑設為由最終線徑進行倒算而最終引伸加工之加工率成為57%以上且未達87%之線徑。然後，於630℃以上且未達750℃、0.05秒以上且未達1.5秒之條件下對中間線徑之導線進行中間熱處理。繼而，於引伸加工率成為57%以上且未達87%之條件下進行最終引伸加工，而製造ϕ20 μm之線徑之導線。然後，於660℃以上且未達750℃、0.05秒以上且未達1.5秒之條件下進行最終熱處理。又，對於一部分樣品，於最終熱處理之前實施第一最終預先熱處理、第二最終預先熱處理。第一最終預先熱處理之條件設為550℃以上且未達680℃、0.05秒以上且未達0.5秒。第二最終預先熱處理之條件設為450℃以上且未達550℃、0.05秒以上且未達0.5秒。最終熱處理時之氛圍設為Ar氛圍、或N₂ 氛圍。使最終引伸加工時之導線輸送速度於600 m/min以上1300 m/min以下之範圍內變化。使最終引伸加工時之每個眼模之加工率於16%以上23%以下之範圍內變化。

(評價方法：接合導線中所含之元素之濃度分析) 於本實施形態之接合導線中所含之元素之濃度分析中，使用ICP發射光譜分析裝置。

(評價方法：導線表面之結晶方位解析) 本實施形態之接合導線之導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位、＜121＞結晶方位、＜123＞結晶方位之存在比率係由藉由EBSD法所測得之資料算出。上述存在比率設為以約3 m間隔獲取5根導線而測定之值之平均值。測定區域設為由相對於圓周方向為5 μm(導線直徑之25%)、相對於導線中心軸方向為40 μm之直線所包圍之區域。進而，上述測定區域設為包含相對於固定於試樣台之樣品之圓周方向為最高之位置之區域。

(評價方法：與導線中心軸垂直之剖面中之平均結晶粒徑解析) 本實施形態之接合導線之與導線中心軸垂直之剖面中之平均結晶粒徑係由藉由Ar離子束對導線剖面進行加工而使之露出後藉由EBSD法進行測定而獲得之資料算出。設為以約3 m間隔獲取5根導線，對各導線進行測定而獲得之值之平均值。測定區域設為包含與導線中心軸垂直之全部剖面之區域。

(評價方法：與導線中心軸平行之方向之剖面中之結晶方位解析) 本實施形態之與導線中心軸平行之方向之剖面中的相對於接合導線之導線中心軸方向而角度差為15度以下之＜111＞結晶方位與＜100＞結晶方位之存在比率之合計係由藉由Ar離子束對導線剖面進行加工而使之露出後藉由EBSD法進行測定而獲得之資料算出。上述存在比率之合計設為以約3 m間隔獲取10根導線，對各導線進行測定而獲得之值之平均值。測定區域設為導線中心軸方向為80 μm、直徑方向為20 μm之長方形之區域。進而，上述測定區域設為相對於直徑方向而包含導線之兩端之區域。

(迴路直線性之評價方法) 迴路直線性係於將接合導線接合時，根據產生直線性較低之迴路之頻度進行評價。於迴路部分之觀察中，使用光學顯微鏡。迴路長度設為7.0 mm，迴路高度設為0.2 mm。自迴路之正上方觀察迴路部分，若將球型接合部與導線接合部以直線連結之位置至迴路部分之距離相隔最遠處相隔10 μm以上，則判定為迴路直線性較低。觀察200根接合導線之迴路，若直線性較低之迴路有5根以上，則判斷為不良，設為-1分，若直線性較低之迴路為3根以上且未達5根，則雖產生不良但為容許範圍內，判斷為在實用上可使用，設為0分。若直線性較低之迴路為2根以下，則判斷為在實用上無問題，設為1分。評價結果標註於表2之「迴路直線性」一欄。-1分為不合格，0分及1分為合格。

(樹脂密封後之迴路直線性之評價方法) 樹脂密封後之迴路直線性係於將接合導線接合後，利用通用之塑模樹脂進行密封時，根據產生直線性較低之迴路之頻度進行評價。於迴路部分之觀察中，使用軟X射線裝置。迴路長度設為7.0 mm，迴路高度設為0.2 mm。自迴路之正上方觀察迴路部分，若將球型接合部與導線接合部以直線連結之位置至迴路部分之距離相隔最遠處相隔15 μm以上，則判定為直線性較低。觀察200根接合導線之迴路，若直線性較低之迴路有6根以上，則判斷為不良，設為-1分，若為4根以上且未達6根，則雖產生不良但在容許範圍內，判斷為在實用上可使用，設為0分。若直線性較低之迴路為3根以上，則判斷為在實用上無問題，設為1分，若為2根，則判斷為優異，設為2分，若為1根，則判斷為更優異，設為3分，於直線性全部較高之情形時，判斷為尤其優異，設為4分。評價結果標註於表2之「樹脂密封後之迴路直線性」一欄。-1分為不合格，除此以外為合格。

(頸部損傷之評價方法) 頸部損傷係於將接合導線接合後，觀察頸部分，根據產生損傷之部位之數量進行評價。迴路長度設為7.0 mm，迴路高度設為0.2 mm，迴路形狀設為梯形形狀。利用掃描式電子顯微鏡對所接合之200根接合導線之頸部分進行觀察，若產生損傷之部位有2個部位以上，則判斷為不良，標註為0分。若產生損傷之部位為1個部位，則判斷為在實用上無問題，標註為1分，若完全不產生不良，則判斷為優異，標註為2分。評價結果標註於表2之「頸部損傷」一欄。0分為不合格，除此以外為合格。

(低迴路時之頸部損傷之評價方法) 於低迴路時之頸部損傷之評價中，將迴路高度設為較通常低之0.1 mm，使用與上述頸部損傷之評價方法相同之方法。利用掃描式電子顯微鏡對所接合之200根接合導線之頸部分進行觀察，若產生損傷之部位有2個部位以上，則判斷為不良，標註為0分。若產生損傷之部位為1個部位，則判斷為在實用上無問題，標註為1分，若完全不產生不良，則判斷為優異，標註為2分。評價結果標註於表2之「低迴路時之頸部損傷」一欄。0分為不合格，除此以外為合格。

(高溫放置試驗中之球型接合部壽命之評價方法) 高溫放置試驗中之球型接合部壽命係於將接合導線接合並利用通用之樹脂進行密封後，放置於設定為200℃之恆溫爐內，根據直至球型接合部之接合強度降低至試驗前之50%以下為止所需之時間進行評價。用於判定球型接合部壽命之接合強度之值使用利用微小剪切試驗機對隨機選擇之10個部位之球型接合部之強度進行測定而獲得之值之平均值。於測定接合強度時，為了使球型接合部露出，而藉由酸處理將樹脂去除。焊球之直徑設為相對於導線之直徑為1.5～1.7倍之範圍。於形成焊球時，為了防止氧化，而以流量0.4～0.6 L/min吹送氮氣(N₂ )＋5體積%氫氣(H₂ )。於上述評價中，若球型接合部之壽命未達500小時，則判斷為在實用上存在問題，標註為0分，若為500小時以上且未達700小時，則判斷為在實用上無問題，標註為1分，若為700小時以上，則判斷為優異，標註為2分。評價結果標註於表2之「高溫放置試驗中之球型接合部壽命」一欄。0分為不合格，除此以外為合格。

(焊球壓接形狀之評價方法) 焊球壓接形狀係對Si基板上之Al電極進行100次球型接合，根據壓接形狀不良之產生數量進行評價。焊球壓接形狀之判定係自球型接合部之正上方觀察焊球，若焊球壓接形狀接近圓形，則判定為良好，若為花瓣狀之形狀，則判定為不良。於焊球壓接形狀之觀察中，使用光學顯微鏡。觀察100個部位之球型接合部，若不良為9個以上，則判斷為在實用上有問題，標註為0分，若不良為8個以下6個以上，則判斷為在實用上無問題，標註為1分，若不良為5個以下3個以上，則判斷為優異，標註為2分。評價結果標註於表2之「焊球壓接形狀」一欄。僅0分為不合格，除此以外為合格。

(評價結果之說明) 實施例No.1～87係一種半導體裝置用Cu合金接合導線，其中導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位之存在比率分別以平均面積率計為3%以上且未達27%，因此迴路直線性為容許範圍內。實施例No.1～75之上述存在比率分別以平均面積率計為5%以上且未達25%，因此迴路直線性在實用上無問題。

實施例No.4、5係一種半導體裝置用Cu合金接合導線，其中導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位之存在比率分別以平均面積率計為3%以上且未達27%，進而導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位之存在比率之合計以平均面積率計為15%以上且未達50%，因此關於樹脂密封後之迴路直線性，獲得優異之評價結果。

實施例1、6、7、15、16係一種半導體裝置用Cu合金接合導線，其中導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位之存在比率分別以平均面積率計為3%以上且未達27%，進而導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位之存在比率之合計以平均面積率計為15%以上且未達50%，進而於將導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之＜100＞結晶方位之存在比率設為X，將＜110＞結晶方位之存在比率設為Y，將＜111＞結晶方位之存在比率設為Z時，為X＋Y＞Z，因此關於樹脂密封後之迴路直線性，獲得更優異之評價結果。

實施例No.8～14、17～27、29～75係一種半導體裝置用Cu合金接合導線，其中導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位之存在比率分別以平均面積率計為3%以上且未達27%，進而導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位之存在比率之合計以平均面積率計為15%以上且未達50%，進而於將導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之＜100＞結晶方位之存在比率設為X，將＜110＞結晶方位之存在比率設為Y，將＜111＞結晶方位之存在比率設為Z時，為X＋Y＞Z，進而導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之＜121＞結晶方位、＜123＞結晶方位之存在比率以平均面積率計分別未達15%，因此關於樹脂密封後之迴路直線性，獲得特別優異之評價結果。

實施例No.2～8、10、12～87係一種半導體裝置用Cu合金接合導線，其中與導線中心軸垂直之剖面中之平均結晶粒徑為0.4 μm以上2.1 μm以下，因此關於頸部損傷，獲得優異之評價結果。

實施例No.5～12、14、16～75係一種半導體裝置用Cu合金接合導線，其中與導線中心軸平行之方向之剖面中之結晶方位中相對於導線中心軸而角度差為15度以下之＜111＞結晶方位與＜100＞結晶方位之存在比率之合計以平均面積率計為25%以上且未達60%，因此關於低迴路時之頸部損傷，獲得優異之評價結果。

實施例No.24～30、38～46、48、49、51～55、57～63、71～74係一種半導體裝置用Cu合金接合導線，其包含Ni、Pd、Pt、Au中之一種以上總計0.01質量%以上1.5質量%以下，且餘量為Cu及不可避免雜質，因此關於高溫放置試驗中之球型接合部壽命，獲得優異之評價結果。

實施例No.50～54、60～70、72～74係一種半導體裝置用Cu合金接合導線，其包含P、In、Ga、Ge、Ag中之一種以上總計0.001質量%以上0.75質量%以下，因此關於焊球壓接形狀，獲得優異之評價結果。

[表1-1]

[表1-2]

[表1-3]

[表2-1]

[表2-2]

[表2-3]

1:迴路 2:迴路 3:迴路 A:測定區域 L:導線中心軸x方向之長度 P:平面 W:圓周方向之長度

圖1係自正上方觀察迴路直線性較高之情形時之迴路部分所得之模式圖。 圖2係自正上方觀察迴路直線性較低之情形時之迴路部分所得之模式圖，且圖2A為向一方向彎曲之狀態之圖，圖2B為向左右彎曲之狀態之圖。 圖3係供說明測定區域之立體圖。

Claims (8)

1. 一種半導體裝置用Cu合金接合導線，其特徵在於：導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之＜100＞結晶方位、＜110＞結晶方位、＜111＞結晶方位之存在比率分別以平均面積率計為3%以上且未達27%。
2. 如請求項1之半導體裝置用Cu合金接合導線，其中上述導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之上述＜100＞結晶方位、上述＜110＞結晶方位、上述＜111＞結晶方位之存在比率之合計以平均面積率計為15%以上且未達50%。
3. 如請求項2之半導體裝置用Cu合金接合導線，其中於將上述導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之上述＜100＞結晶方位之存在比率設為X，將上述＜110＞結晶方位之存在比率設為Y，將上述＜111＞結晶方位之存在比率設為Z時，為X＋Y＞Z。
4. 如請求項3之半導體裝置用Cu合金接合導線，其中上述導線表面之結晶方位中相對於與包含導線中心軸之1個平面垂直之方向而角度差為15度以下之＜121＞結晶方位、＜123＞結晶方位之存在比率以平均面積率計分別未達15%。
5. 如請求項1至4中任一項之半導體裝置用Cu合金接合導線，其中與導線中心軸垂直之剖面中之平均結晶粒徑為0.4 μm以上2.1 μm以下。
6. 如請求項1至4中任一項之半導體裝置用Cu合金接合導線，其中與導線中心軸平行之方向之剖面中之結晶方位中相對於導線中心軸而角度差為15度以下之＜111＞結晶方位與＜100＞結晶方位之存在比率之合計以平均面積率計為25%以上且未達60%。
7. 如請求項1至4中任一項之半導體裝置用Cu合金接合導線，其包含Ni、Pd、Pt、Au中之一種以上總計0.01質量%以上1.5質量%以下，且餘量為Cu及不可避免雜質。
8. 如請求項1至4中任一項之半導體裝置用Cu合金接合導線，其包含P、In、Ga、Ge、Ag中之一種以上總計0.001質量%以上0.75質量%以下，且餘量為Cu及不可避免雜質。

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